JP2008097933A - 接触ピン - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減することにより、コストの削減及び作業効率の向上を図るととともに、機器の小型化も図れる接触ピンを提供することにある。
【解決手段】接触子１０を係止部１４と、接続部１１、弾性部１２及び接点部が延設してなる板ばね部１０Ａと、を一体成形することにより形成し、ケーシング２０には係止爪２１を設ける。係止部１４に係止爪２１を嵌合させることにより接触子１０とケーシング２０とを固着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種電子機器の回路接続パーツとして用いられるプッシュピンコネクタを構成する接触ピンに関する。

従来、接続対象と被接続対象との間を電気的に接続する回路接続パーツとして、例えば、特許文献１に記載の多連型プラグがある。以下、カッコ内の符号は特許文献１に記載のものである。この多連型プラグ（Ｄ）は、プラグ本体（２）と、このプラグ本体（２）に収容されたＳ形ばね部（９）とからなる。プラグ本体（２）は２つの部品、すなわちベースとケーシングに相当する構成からなり、一方のプラグ本体（２）（ケーシングに相当）にはＳ形ばね部（９）の接点（１ａ）を嵌挿するための孔が設けられており、Ｓ形ばね部（９）の接点（１ａ）を前記孔に嵌挿させた状態で、Ｓ形ばね部（９）をプラグ本体（２）とプラグ本体（２）との間に収容し双方を固着するように構成されている。この際、Ｓ形ばね部（９）の端子（１ｂ）は、双方のプラグ本体（２）の間に形成された隙間に挿入させ外部に突出させている。

特開２００４−２２４０６号公報

この多連型プラグ（Ｄ）において、１つの接点（１ａ）を機能させるには、ベースに相当する構成のプラグ本体（２）と、ケーシングに相当する構成のプラグ本体（２）と、Ｓ形ばね部（９）と、最低でも３部品必要となる。また、このような多連型プラグ（Ｄ）は、例えば、携帯電話機の電池パックを収容する部分に用いられるため小型化の要請が産業界によりなされている。

そこで、本発明者らは、部品点数の削減及び小型化を図るべく改良を行い本発明をするに至った。

それゆえに、本発明の主たる目的は、部品点数を削減することにより、コストの削減及び作業効率の向上を図るととともに、機器の小型化も図れる接触ピンを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、接続対象と被接続対象とのいずれか一方に設けられており、前記接続対象と前記被接続対象とを弾性接続して導通させるプッシュピンコネクタを構成する接触ピンであって、前記接触ピンは、ケーシングと接触子とからなり、前記ケーシングは、第１の係止部と、前記接触子の後記接点部を挿入させる挿入孔と、からなり、前記接触子は、前記ケーシングの前記第１の係止部と嵌合接続される第２の係止部と、回路基板と接続する接続部、Ｓ字形状からなる弾性部、及び前記接続対象あるいは前記被接続対象と接触する接点部が延設してなる板ばね部と、が一体成形してなることを特徴とする。

ここで、プッシュピンコネクタとは、前記特許文献１に記載の多連型プラグ（Ｄ）に対応するものであり、この多連型プラグ（Ｄ）とは、２つのプラグ本体（２）のうちの１つ、すなわち、ベースに相当する構成のプラグ本体（２）を具備していない点において構成上相違するものである。

また、接触ピンとは、１つの接触子を機能させるのに必要な最小構成を意味し、１つの接触子と１つのケーシングとから接触ピンは構成される。

また、例えば、接続対象が電池パックであり被接続対象が携帯電話機である場合には、本発明の接触ピンで構成するプッシュピンコネクタは、携帯電話機側に取り付けられていてもよいし、電池パック側に取り付けられていてもよい。

更に、前記第１の係止部は係止爪であり、前記第２の係止部は前記第１の係止部と外側から嵌め合わされるように構成してもよい。このように構成すれば、半田付け検査の際にフィレットが隠れないので、検査がし易くなる。詳細は後述する。

以上説明したように本発明によれば、ケーシングに第１の係止部を設けるとともに、接触子に第２の係止部を設けて、それぞれを嵌合接続することにより接触ピンが構成されるようにした。これにより、従来のベースに相当する構成が不要となり、部品点数を削減することができ、その結果、コスト削減、作業効率の向上につながるとともに、更に、ベースに相当する構成がないので小型化、薄型化を図れる。

以下、本発明の実施の形態について、添付した図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の接触ピンを携帯電話機に適用した場合の斜視図であり、ここでは携帯電話機１の収容部４に電池パック３を収容する場合を例示している。

具体的に説明すると、携帯電話機１の裏面側には方形状の孔である収容部４が形成されており、この収容部４の一内壁面には本発明の接触ピン５を３個並設して構成されたプッシュピンコネクタ２が装着されている。一方、方形状の電池パック３の一側面、すなわち、図１のプッシュピンコネクタ２の対向する面には、（図示しない）プレート状の接続端子が装着されている。この電池パック３を携帯電話機１の収容部４に収容する場合は以下のようにする。

まず、電池パック３の（図示しない）プレート状の接続端子が収容部４に収容された状態を維持したまま、電池パック３を収容部４の底面に摺動させながらプッシュピンコネクタ２の方へ移動させる。すなわち、図１に示すように電池パック３を傾斜させながらプッシュピンコネクタ２の方へ移動させる。すると、電池パック３の（図示しない）プレート状の接続端子がプッシュピンコネクタ２、具体的にはプッシュピンコネクタ２を構成する接触ピン５の接続部１１の接点１１Ａに当接する。更に、電池パック３をプッシュピンコネクタ２の方へ移動させると、後述する接触子１０の弾性部１２が撓み、電池パック３は接触子１０と圧接しながら収容部４に収容される。

更に、本発明の接触ピンの構成について図２〜図５を参照して説明する。

図２は本発明の接触ピン５からなるプッシュピンコネクタ２を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態においては、本発明の接触ピン５を３個並列に連接したプッシュピンコネクタ２を携帯電話機１に使用した場合について説明するがこれに限定されるものではなく、使用する接触ピン５の数は接続する機器に応じて適宜設計変更が可能である。

プッシュピンコネクタ２は、図２（ｂ）に示すように、３個の接触ピン５を並列に連接してなり、各接触ピン５は接触子１０とケーシング２０とからなり、接触子１０は図２（ｅ）に示すような状態で、ケーシング２０内に収容されている。本実施形態においては、作業性を向上させるべく、３個のケーシング２０が並設された状態で一体成形により形成されている。また、各接触ピン５においては、図２（ａ）、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、接触子１０の第２の係止部（以下単に「係止部」と称する）１４とケーシング２０の係止爪２１とが嵌合接続されることにより、ケーシング２０の挿入孔２２に接触子１０の接点部１１が嵌挿され、接触子１０とケーシング２０とが固着される

次いで、個々の構成について図３及び図４を参照して詳細に説明する。図３は本発明の接触ピン５を構成する接触子１０を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は底面図である。図４は本発明の接触ピン５を構成するケーシング２０を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、図３（ｂ）においては、背後の係止部１４は省略して図示してある。

図３（ａ）に示すように、接触子１０は、板ばねからなる板ばね部１０Ａと係止孔１４Ａが形成された係止部１４とが一体成形してなり、銅合金、ステンレスなど導電性の材料からなる。また、板ばね部１０Ａは、頂部に電池パック３との接点１１Ａを有する逆Ｕ字状の接点部１１と、この接点部１１に延設されたＳ字状の弾性部１２と、この弾性部１２に延設された接続部１３とからなる。

板ばね部１０ＡをこのようにＳ字状に曲成することにより、必然的にばね片のばね作用を行う部分のスパンを従来のＬ字形ばね片に比し略２倍長に形成することができ、弾性劣化や変形が減少して耐久性を向上させることができる。

接続部１３には、折り曲げ加工により逆Ｕ字状の係止部１４が立設されており、この係止部１４は、その中央に図３（ｄ）に示すような接続部１３にまで及ぶ係止孔１４Ａを有している。

一方、図４に示すように、ケーシング２０は略方形状のケースであり、合成樹脂などの絶縁性の素材からなる。また、ケーシング２０には上部に接触子１０の接点部１１を嵌挿させるための挿入孔２２が形成されており、対向する一組の側面には係止部１４と嵌合するための係止爪２１がそれぞれ形成されている。

このように、本発明の接触ピン５においては、接触子１０がいわゆるベースを兼用するので、従来のベースに相当する構成を不要とすることができ、部品点数を減らすことができると同時に、小型化、薄型化も図れることとなる。

また、図５には、このように構成された本発明の接触ピン５を回路基板（ＰＣＢ）に固定した状態を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｘ部分の半田付け検査の状態を示す部分側面拡大図である。接触ピン５の半田付け及び半田付け検査は周知の技術を利用するが、以下にこの半田付け工程及び半田付けの検査工程の一例について簡単に説明する。なお、ここでは、接触ピン５の半田付け及び検査について説明するが、接触ピン５を複数有するプッシュピンコネクタ２の半田付け及び検査についても同様の方法が適用可能である。

まず基板の所定の箇所にクリーム半田を印刷（塗布）し、このクリーム半田が印刷された基板上の所定の箇所に接触ピン５を搭載する。次に、リフロー炉に入れこの基板に対し熱風を吹き付けクリーム半田を溶融させた後、平らな専用台などの上に載置して冷却することにより接触ピン５は基板に半田付けされる。このように、本発明の接触ピン５においては、接触子１０の接続部１３に対し直接半田付けを行うこととなる。

次に、半田付け検査について説明する。

前記のようにして半田付けが終了すると、半田付けが良好に行われたか否かの半田付け検査が行われる。具体的には、図５（ｂ）のように、フィレット、すなわち半田付けを断面から見た時の輪郭線に対し、光を図中矢印Ｙ方向から照射しその反射光を検知することにより行う。半田量と濡れ角（銅箔と半田が接触する角度）が適切であるとフィレットが富士山のように仕上がり、照射した光が乱反射して反射光が検知されない。一方、半田量が多すぎると、フィレットが団子のように仕上がり、照射した光が乱反射せず反射光が検知される。このような周知の検査方法により半田付け検査を行う。

この半田付け検査の際は、図５（ａ）に示すように基板の上方（図中の矢印Ｙ方向）から光を照射するため、フィレットに光が照射されるようにする必要があるが、本発明の接触ピン５においては、接触子１０の係止部１４がケーシング２０の係止爪２１に対し外側から嵌め合わされるように構成しているため、フィレットがケーシング２０に隠されてしまうことがなく、半田付け検査が良好に行える。

このように構成された本発明の接触ピン５の動作について図６を参照して説明する。

図６は本発明の接触ピンの動作説明図であり、（ａ）は通常の状態を示す図、（ｂ）は作動状態を示す図、（ｃ）は作動状態において挿入孔２２の内壁２２Ｂがガイドしている状態を示す図である。

接触ピン５は、作動していない通常の状態においては、図６（ａ）に示すように、接触子１０がケーシング２０の挿入孔２２の内側縁部２２Ａに付勢した状態でケーシング２０内に収容されている。この状態から図１に示すように電池パック３を摺動移動させると、図示しない電池パック３の接点が接触子１０の接点１１Ａに圧接しながら、接点部１１を図中矢印Ｃ方向に押込む。すると、弾性部１２の第１弾性部１２Ａが撓むとともに第２弾性部１２Ｂも撓む。このように接点１１Ａに対し図中左右に位置する第１弾性部１２Ａと第２弾性部１２Ｂとがともに撓むので、接点部１１は左右に振れることなく直下に押し下げられることとなる。また、仮に接点部１１を押し下げる力が、鉛直方向ではなく鉛直方向に対し傾斜する方向（図（ｃ）の矢印Ｄ方向）から加わったとしても、ケーシング２０の内壁２２Ｂにガイドされて接点部１１は略直下に押し下げられることとなる。

以上のように、本発明の接触ピン５においては、従来のベースに相当する構成を使用せず、接触子１０には係止部１４を設け、他方、ケーシング２０には係止爪２１を設け、この係止部１４に係止爪２１を嵌合させることにより接触子１０とケーシング２０とを固着させるように構成した。これにより、接触ピン５の部品点数を削減することができ、コスト削減及び作業性が向上するとともに、小型化、薄型化も図ることができる。

本発明の接触ピンを携帯電話機に適用した場合の斜視図である。 本発明の接触ピンからなるプッシュピンコネクタを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）側面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の接触ピンを構成する接触子を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ｄ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は底面図である。 本発明の接触ピンを構成するケーシングを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の接触ピンを回路基板に固定した状態を示す平面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 本発明の接触ピンの動作説明図であり、（ａ）は通常の状態を示す図、（ｂ）は作動状態を示す図、（ｃ）は作動状態において挿入孔の内壁がガイドしている状態を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ プッシュピンコネクタ
３ 電池パック
４ 収容部
５ 接触ピン
１０ 接触子
１０Ａ 板ばね部
１１ 接点部
１１Ａ 接点
１２ 弾性部
１２Ａ 第１弾性部
１２Ｂ 第２弾性部
１３ 接続部
１４ 第２の係止部
１４Ａ 係止孔
２０ ケーシング
２１ 係止爪（第１の係止部）
２２ 挿入孔
２２Ａ 内側縁部
２２Ｂ 内壁

Claims (2)

1. 接続対象と被接続対象とのいずれか一方に設けられており、前記接続対象と前記被接続対象とを弾性接続して導通させるプッシュピンコネクタを構成する接触ピンであって、
   前記接触ピンは、
   ケーシングと接触子とからなり、
   前記ケーシングは、
   第１の係止部と、
   前記接触子の後記接点部を挿入させる挿入孔と、からなり、
   前記接触子は、
   前記ケーシングの前記第１の係止部と嵌合接続される第２の係止部と、
   回路基板と接続する接続部、Ｓ字形状からなる弾性部、及び前記接続対象あるいは前記被接続対象と接触する接点部が延設してなる板ばね部と、が一体成形してなる
   ことを特徴とする接触ピン。
2. 前記第１の係止部は係止爪であり、前記第２の係止部は前記第１の係止部と外側から嵌め合わされることを特徴とする請求項１に記載の接触ピン。

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